初探Tomcat源码 (2) —— Socket

        网络中进程之间的通信，Request和Response的交互就是通过Socket来是实现的。这需要唯一地标识一个进程。

        在本地可以通过进程PID来唯一标识一个进程，但是在网络需要用另一种方式标识：利用三元组（IP地址，协议，端口）来标识网络的进程。

网络层的“ip地址”可以唯一标识网络中的主机，而传输层的“协议+端口”可以唯一标识主机中的应用程序（进程）。

因此： Socket = IP Address + TCP/UDP + Port

 

        Socket起源于Unix，而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”，都可以用“open–>write/read–>close”模式来操作。Socket就是该模式的一个实现，socket算是一种特殊的文件，而socket函数就是对其进行操作（读/写IO、打开、关闭）。

        Socket是支持TCP/IP的网络通信的基本操作单元，可以看做是不同主机之间的进程进行双向通信的端点，简单的说就是通信的两方的一种约定，用套接字中的相关函数来完成通信过程。      使用套接字通信，简单来说就是通过Socket向网络发出请求或者应答网络请求。

 

实现通信的Socket分为两种：客户端Socket 和 服务器端ServerSocket。

简单来说，ServerSocket和Socket在创建的时候先绑定IP和端口；

1、客户端创建Socket就会向该端口发送连接请求，然后拼装请求内容输入流；

2、服务器端ServerSocket监听Socket.accept()，客户连接后，接收一个socket对象，先read()处理后，再write()返回；

3、此时客户端Socket.read()读取返回信息，最后关闭。

 

客户端不需要指定打开的端口，通常临时的、动态的分配一个1024以上的端口。

客户端Socket 和 服务器端ServerSocket，都是【open–>write/read–>close】模式，在下面的例子中能体现出来。

java.net.Socket 

一个socket是网络连接的一个端点，两端的应用程序可以通过Socket请求连接，发送和接收字节流来通信。

 

        Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("localhost"), 8000);

        PrintWriter out = null;

        BufferedReader in = null;

        try {

            out = new PrintWriter(new BufferedWriter(

newOutputStreamWriter(socket.getOutputStream())),true);

            out.println("Hello Server,I want something.");   

            // 

            in = new BufferedReader(

newInputStreamReader(socket.getInputStream()));

            System.out.println("Response : " +in.readLine());   

        } finally {

            System.out.println("close ClientSocket.");

            socket.close();

            out.close();

            in.close();

        }

java.net.ServerSocket

ServerSocket监听IP地址和端口号，需要随时响应客户端的Socket，一旦接收到连接Request，就会创建一个Socket实例来处理客户请求。

另外backLog是请求的长度，超出就拒绝接收。

创建：ServerSocket(intport,int backLog,java.net.InetAddress bindingAddress);

 

        PrintWriter out = null;

        BufferedReader in = null;

        ServerSocket s = new ServerSocket(8000);   

        Socket socket = s.accept();                    //  阻塞，等待客户的连接请求

        System.out.println("Accept the Client: " + socket);

        try {

            in = new BufferedReader(           

newInputStreamReader(socket.getInputStream()));

            System.out.println("Request : " + in.readLine());

            // 

            out = new PrintWriter(new BufferedWriter(

newOutputStreamWriter(socket.getOutputStream())),true);

            out.println("Welcome to Server");

        } finally {

            System.out.println("close ServerSocket.");

            socket.close();

            s.close();

            out.close();

            in.close();

        }

 

现在先启动SocketServer的代码，能看到程序阻塞了，是在等待socket的请求。

然后在启动SocketClient的代码，这时候SocketServer端打印出客户的Socket内容，并且结束程序。服务器端打印客户端的信息，客户端打印服务器端的返回信息。

我们也可以直接用浏览器访问 http://localhost:8000，SocketServer同样能监听到，并且做出响应。

 

另外，在实际的网络环境里，同一时间只对一个用户服务是不可行的。一个优秀的网络服务程序必须能够同时响应多个客户端的连接请求。

一般做法：主程序监听一端口，等待客户接入；同时构造一个线程类，准备接管会话。当一个Socket会话产生后，将这个会话交给线程处理，然后主程序继续监听。

具体方案，可以参考Connector和Processor。